Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझर आवृत्तीला मर्यादित CSS सपोर्ट आहे. सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अपडेटेड ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये कंपॅटिबिलिटी मोड अक्षम करा). दरम्यान, सतत सपोर्ट सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही साइटला स्टाईल आणि जावास्क्रिप्टशिवाय रेंडर करू.
पक्ष्यांची प्रजनन क्षमता शुक्राणू साठवण नलिकांमध्ये (SST) दीर्घ कालावधीसाठी पुरेसे व्यवहार्य शुक्राणू साठवण्याच्या त्यांच्या क्षमतेवर अवलंबून असते. शुक्राणू ज्या पद्धतीने SST मध्ये प्रवेश करतात, राहतात आणि सोडतात त्याची अचूक यंत्रणा वादग्रस्त आहे. शार्कसी कोंबड्यांच्या शुक्राणूंमध्ये अनेक पेशी असलेले मोबाइल फिलामेंटस बंडल तयार होण्याची उच्च प्रवृत्ती दिसून आली. अपारदर्शक फॅलोपियन ट्यूबमध्ये शुक्राणूंची गतिशीलता आणि वर्तन पाहण्यात अडचण आल्यामुळे, आम्ही शुक्राणूंच्या संचयन आणि गतिशीलतेचा अभ्यास करण्यासाठी शुक्राणूंसारख्या मायक्रोचॅनेल क्रॉस-सेक्शनसह मायक्रोफ्लुइडिक डिव्हाइस वापरले. या अभ्यासात शुक्राणूंचे बंडल कसे तयार होतात, ते कसे हालचाल करतात आणि SST मध्ये शुक्राणूंचे रेसिडेन्स वाढवण्यात त्यांची संभाव्य भूमिका यावर चर्चा केली आहे. हायड्रोस्टॅटिक दाबाने (प्रवाह दर = 33 µm/s) मायक्रोफ्लुइडिक चॅनेलमध्ये द्रव प्रवाह निर्माण झाला तेव्हा आम्ही शुक्राणूंचा वेग आणि रिओलॉजिकल वर्तन तपासले. शुक्राणूजन्य शुक्राणूजन्य प्रवाहाविरुद्ध पोहण्याची प्रवृत्ती असते (सकारात्मक रिओलॉजी) आणि एकल शुक्राणूजन्य शुक्राणूजन्य बंडलचा वेग एका शुक्राणूजन्य द्रव प्रवाह वेग ३३ µm/s पेक्षा जास्त असल्याने शुक्राणूंचे बंडल सूक्ष्म-प्रवाह वाहिन्यांच्या बाजूच्या भिंतींकडे येत आणि चिकटून राहताना आढळून आले. द्रव प्रवाह वेग ३३ µm/s पेक्षा जास्त असल्याने शुक्राणूंचे बंडल सूक्ष्म-प्रवाह वाहिन्यांच्या बाजूच्या भिंतींकडे येत आणि चिकटून राहताना आढळून आले. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенкам микрофлюидных каналов, чбясьмых каналов скоростью потока жидкости> 33 мкм / с. शुक्राणूंचे बंडल ३३ µm/s पेक्षा जास्त द्रव प्रवाह दराने वाहून जाऊ नये म्हणून सूक्ष्म द्रवपदार्थ वाहिन्यांच्या बाजूच्या भिंतींकडे जाताना आणि त्यांना चिकटून राहताना दिसून आले आहे.观察到精子束接近并粘附在微流体通道的侧壁，以避免被流体流速> 33 µm/s 扫上。33 µm/s 扫过. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенкам микрожидкостного канала, чтобы сперматозоидов жидкости со скоростью > 33 мкм/с. शुक्राणूंचे बंडल ३३ µm/s पेक्षा जास्त वेगाने द्रव प्रवाहाने वाहून जाऊ नये म्हणून सूक्ष्म द्रव वाहिनीच्या बाजूच्या भिंतींकडे जाताना आणि त्यांना चिकटून राहताना दिसून आले आहे.स्कॅनिंग आणि ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपीमधून असे दिसून आले की शुक्राणूंच्या बंडलांना मुबलक दाट पदार्थांचा आधार होता. मिळालेल्या डेटावरून शारकाझी कोंबडीच्या शुक्राणूंची अद्वितीय गतिशीलता तसेच शुक्राणूंची एकत्रित होऊन मोबाइल बंडल तयार करण्याची क्षमता दिसून येते, ज्यामुळे SMT मध्ये शुक्राणूंच्या दीर्घकालीन साठवणुकीची चांगली समज निर्माण होते.
मानवांमध्ये आणि बहुतेक प्राण्यांमध्ये गर्भाधान साध्य करण्यासाठी, शुक्राणू आणि अंडी योग्य वेळी गर्भाधानाच्या ठिकाणी पोहोचणे आवश्यक आहे. म्हणून, वीण स्त्रीबिजांच्या आधी किंवा वेळी होणे आवश्यक आहे. दुसरीकडे, काही सस्तन प्राणी, जसे की कुत्रे, तसेच कीटक, मासे, सरपटणारे प्राणी आणि पक्षी यांसारख्या सस्तन प्राण्यांच्या नसलेल्या प्रजाती, त्यांच्या अंडी गर्भाधानासाठी तयार होईपर्यंत त्यांच्या पुनरुत्पादक अवयवांमध्ये शुक्राणू दीर्घकाळ साठवतात (असिंक्रोनस फर्टिलायझेशन 1). पक्षी 2-10 आठवडे 2 पर्यंत अंडी फलित करण्यास सक्षम असलेल्या शुक्राणूंची व्यवहार्यता राखण्यास सक्षम असतात.
हे एक अद्वितीय वैशिष्ट्य आहे जे पक्ष्यांना इतर प्राण्यांपासून वेगळे करते, कारण ते एकाच वेळी अनेक आठवडे एकाच गर्भाधानानंतर एकाच वेळी वीण आणि ओव्हुलेशनशिवाय गर्भाधान होण्याची उच्च शक्यता प्रदान करते. मुख्य शुक्राणू साठवण अवयव, ज्याला शुक्राणू साठवण नलिका (SST) म्हणतात, गर्भाशयाच्या योनीच्या जंक्शनवर अंतर्गत श्लेष्मल पटांमध्ये स्थित आहे. आजपर्यंत, शुक्राणू ज्या यंत्रणांद्वारे शुक्राणू बँकेत प्रवेश करतात, राहतात आणि बाहेर पडतात ते पूर्णपणे समजलेले नाही. मागील अभ्यासांवर आधारित, अनेक गृहीतके मांडली गेली आहेत, परंतु त्यापैकी कोणत्याही गृहीतकांची पुष्टी झालेली नाही.
फॉर्मन४ ने असा अंदाज लावला की शुक्राणूजन्य पदार्थ एसएसटी उपकला पेशींवर असलेल्या प्रथिने वाहिन्यांमधून द्रव प्रवाहाच्या दिशेने सतत दोलनशील हालचालीद्वारे एसएसटी पोकळीत त्यांचे निवासस्थान राखतात (रिओलॉजी). एसएसटी लुमेनमध्ये शुक्राणू ठेवण्यासाठी आवश्यक असलेल्या सतत फ्लॅगेलर क्रियाकलापामुळे एटीपी कमी होते आणि शुक्राणू द्रव प्रवाहाद्वारे शुक्राणू बँकेतून बाहेर पडेपर्यंत आणि शुक्राणूंना फलित करण्यासाठी चढत्या फॅलोपियन ट्यूबमधून खाली एक नवीन प्रवास सुरू होईपर्यंत गतिशीलता अखेर कमी होते. अंडी (फॉरमॅन४). शुक्राणू साठवणुकीचे हे मॉडेल एसएसटी उपकला पेशींमध्ये उपस्थित असलेल्या अ‍ॅक्वापोरिन २, ३ आणि ९ च्या इम्युनोसाइटोकेमिस्ट्रीद्वारे शोधण्याद्वारे समर्थित आहे. आजपर्यंत, कोंबडीच्या वीर्य रिओलॉजी आणि एसएसटी साठवणूक, योनीतून शुक्राणूंची निवड आणि शुक्राणूंच्या स्पर्धेत त्याची भूमिका यावरील अभ्यासात कमतरता आहे. कोंबड्यांमध्ये, नैसर्गिक संभोगानंतर शुक्राणू योनीमध्ये प्रवेश करतात, परंतु 80% पेक्षा जास्त शुक्राणूजन्य पदार्थ संभोगानंतर लगेचच योनीतून बाहेर काढले जातात. हे सूचित करते की पक्ष्यांमध्ये शुक्राणू निवडीसाठी योनी ही प्राथमिक जागा आहे. याव्यतिरिक्त, असे नोंदवले गेले आहे की योनीमध्ये फलित झालेल्या शुक्राणूंपैकी 1% पेक्षा कमी SSTs2 मध्ये संपतात. योनीमध्ये पिलांच्या कृत्रिम रेतनात, SST पर्यंत पोहोचणाऱ्या शुक्राणूंची संख्या गर्भाधानानंतर 24 तासांनी वाढते. आतापर्यंत, या प्रक्रियेदरम्यान शुक्राणू निवडीची यंत्रणा अस्पष्ट आहे आणि SST शुक्राणूंच्या शोषणात शुक्राणूंची गतिशीलता महत्त्वाची भूमिका बजावू शकते. फॅलोपियन नलिकांच्या जाड आणि अपारदर्शक भिंतींमुळे, पक्ष्यांच्या फॅलोपियन नलिकांमध्ये शुक्राणूंची गतिशीलता थेट निरीक्षण करणे कठीण आहे. म्हणून, गर्भाधानानंतर शुक्राणू SST मध्ये कसे संक्रमण करतात याबद्दल आपल्याला मूलभूत ज्ञान नाही.
सस्तन प्राण्यांच्या जननेंद्रियांमध्ये शुक्राणूंच्या वाहतुकीवर नियंत्रण ठेवणारा एक महत्त्वाचा घटक म्हणून रिओलॉजीला अलिकडेच ओळखले गेले आहे. गतिमान शुक्राणूंच्या उलट प्रवाहात स्थलांतर करण्याच्या क्षमतेवर आधारित, झफेरानी आणि इतरांनी कोर्रा मायक्रोफ्लुइडिक प्रणालीचा वापर करून पेन केलेल्या वीर्य नमुन्यांमधून गतिमान शुक्राणूंना निष्क्रियपणे वेगळे केले. वैद्यकीय वंध्यत्व उपचार आणि क्लिनिकल संशोधनासाठी या प्रकारचे वीर्य वर्गीकरण आवश्यक आहे आणि वेळ आणि श्रम घेणारे आणि शुक्राणूंचे आकारविज्ञान आणि संरचनात्मक अखंडतेला तडजोड करू शकणार्‍या पारंपारिक पद्धतींपेक्षा ते पसंत केले जाते. तथापि, आजपर्यंत, कोंबड्यांच्या जननेंद्रियांमधून निघणाऱ्या स्रावांचा शुक्राणूंच्या गतिशीलतेवर होणाऱ्या परिणामावर कोणतेही अभ्यास केलेले नाहीत.
SST मध्ये शुक्राणू साठवण्याची यंत्रणा काहीही असो, अनेक संशोधकांनी असे निरीक्षण केले आहे की कोंबडी 9, 10, लावे 2 आणि टर्की 11 च्या SST मध्ये निवासी शुक्राणू समोरासमोर एकत्र होतात आणि एकत्रित शुक्राणूंचे बंडल तयार करतात. लेखक असे सुचवतात की SST मध्ये शुक्राणूंच्या या संचयन आणि दीर्घकालीन साठवणुकीमध्ये एक संबंध आहे.
टिंगरी आणि लेक१२ यांनी कोंबडीच्या शुक्राणू-प्राप्ती ग्रंथीमधील शुक्राणूंमध्ये एक मजबूत संबंध नोंदवला आणि सस्तन प्राण्यांच्या शुक्राणूंप्रमाणेच पक्षी शुक्राणू एकत्रित होतात का असा प्रश्न विचारला. त्यांचा असा विश्वास आहे की व्हॅस डेफरेन्समधील शुक्राणूंमधील खोल संबंध हे एका लहान जागेत मोठ्या संख्येने शुक्राणूंच्या उपस्थितीमुळे निर्माण होणाऱ्या ताणामुळे असू शकतात.
ताज्या लटकणाऱ्या काचेच्या स्लाईड्सवर शुक्राणूंच्या वर्तनाचे मूल्यांकन करताना, विशेषत: वीर्य थेंबांच्या कडांवर, एकत्रीकरणाची क्षणिक चिन्हे दिसू शकतात. तथापि, सतत हालचालीशी संबंधित फिरत्या क्रियेमुळे एकत्रीकरण अनेकदा विस्कळीत होते, जे या घटनेचे क्षणिक स्वरूप स्पष्ट करते. संशोधकांनी असेही लक्षात घेतले की जेव्हा वीर्यमध्ये सौम्य पदार्थ जोडला गेला तेव्हा लांबलचक "धाग्यासारखे" पेशी समूह दिसू लागले.
शुक्राणूंची नक्कल करण्याचे सुरुवातीचे प्रयत्न लटकणाऱ्या थेंबातून पातळ तार काढून केले जात होते, ज्यामुळे वीर्याच्या थेंबातून एक लांबलचक शुक्राणूसारखा पुटिका बाहेर पडला. शुक्राणू लगेचच पुटिका आत समांतर पद्धतीने रांगेत उभे राहिले, परंतु 3D मर्यादेमुळे संपूर्ण युनिट लवकर नाहीसे झाले. म्हणून, शुक्राणूंच्या एकत्रीकरणाचा अभ्यास करण्यासाठी, वेगळ्या शुक्राणूंच्या साठवणुकीच्या नलिकांमध्ये थेट शुक्राणूंची गतिशीलता आणि वर्तन निरीक्षण करणे आवश्यक आहे, जे साध्य करणे कठीण आहे. म्हणून, शुक्राणूंच्या हालचाली आणि एकत्रीकरणाच्या वर्तनाच्या अभ्यासाला समर्थन देण्यासाठी शुक्राणूंची नक्कल करणारे एक उपकरण विकसित करणे आवश्यक आहे. ब्रिलार्ड आणि इतर 13 यांनी नोंदवले आहे की प्रौढ पिलांमध्ये शुक्राणूंच्या साठवणुकीच्या नलिकांची सरासरी लांबी 400-600 µm असते, परंतु काही SSTs 2000 µm पर्यंत लांब असू शकतात. मेरो आणि ओगासावारा१४ यांनी सेमिनिफेरस ग्रंथींना वाढलेल्या आणि न वाढलेल्या शुक्राणू साठवण नलिकांमध्ये विभागले, ज्या दोन्हीची लांबी (~५०० µm) आणि मान रुंदी (~३८ µm) समान होती, परंतु नलिकांचा सरासरी लुमेन व्यास अनुक्रमे ५६.६ आणि ५६.६ µm होता. . , अनुक्रमे ११.२ µm. सध्याच्या अभ्यासात, आम्ही २०० µm × २० µm (W × H) च्या चॅनेल आकारासह एक मायक्रोफ्लुइडिक डिव्हाइस वापरले, ज्याचा क्रॉस सेक्शन अॅम्प्लिफाइड SST च्या काहीसा जवळ आहे. याव्यतिरिक्त, आम्ही वाहत्या द्रवपदार्थात शुक्राणूंची गतिशीलता आणि एकत्रीकरण वर्तन तपासले, जे फोरमनच्या गृहीतकाशी सुसंगत आहे की SST एपिथेलियल पेशींद्वारे तयार होणारा द्रव शुक्राणूंना लुमेनमध्ये प्रतिधारा (रिओलॉजिकल) दिशेने ठेवतो.
या अभ्यासाचे उद्दिष्ट फॅलोपियन ट्यूबमध्ये शुक्राणूंची गतिशीलता पाहण्याच्या समस्यांवर मात करणे आणि गतिमान वातावरणात शुक्राणूंच्या रिओलॉजी आणि वर्तनाचा अभ्यास करण्याच्या अडचणी टाळणे हे होते. कोंबडीच्या जननेंद्रियांमध्ये शुक्राणूंची गतिशीलता अनुकरण करण्यासाठी हायड्रोस्टॅटिक दाब निर्माण करणारे मायक्रोफ्लुइडिक उपकरण वापरले गेले.
जेव्हा पातळ केलेल्या शुक्राणूंच्या नमुन्याचा एक थेंब (१:४०) मायक्रोचॅनेल उपकरणात लोड केला गेला, तेव्हा शुक्राणूंची गतिशीलता दोन प्रकारची ओळखता आली (पृथक शुक्राणू आणि बांधलेले शुक्राणू). याव्यतिरिक्त, शुक्राणू प्रवाहाविरुद्ध पोहण्याची प्रवृत्ती होती (सकारात्मक रिओलॉजी; व्हिडिओ १, २). जरी शुक्राणूंच्या बंडलमध्ये एकाकी शुक्राणूंच्या तुलनेत कमी वेग होता (p < 0.001), तरीही त्यांनी सकारात्मक रिओटॅक्सिस प्रदर्शित करणाऱ्या शुक्राणूंची टक्केवारी वाढवली (p < 0.001; तक्ता 2). जरी शुक्राणूंच्या बंडलमध्ये एकाकी शुक्राणूंच्या तुलनेत कमी वेग होता (p < 0.001), तरीही त्यांनी सकारात्मक रिओटॅक्सिस प्रदर्शित करणाऱ्या शुक्राणूंची टक्केवारी वाढवली (p < 0.001; तक्ता 2). Хотя пучки сперматозоидов имели более низкую скорость, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), они увеличева сперматозоидов сперматозоидов, демонстрирующих положительный реотаксис (p < 0,001; таблица 2). जरी शुक्राणूंच्या बंडलचा वेग एकल शुक्राणूंच्या तुलनेत कमी होता (p < 0.001), तरीही त्यांनी सकारात्मक रिओटॅक्सिस दर्शविणाऱ्या शुक्राणूंची टक्केवारी वाढवली (p < 0.001; तक्ता 2).尽管精子束的速度低于孤独精子的速度（p < 0.001）, 但它们增加了显示阳性流变性的精子百分比）p <0.001；表2）.尽管 精子束 的 速度 低于 孤独 的 速度 （p <0.001） ， 但 增加 了 显示 阳性性 显示百分比 （p <0.001 ； 2....... Хотя скорость пучков сперматозоидов была ниже, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), они увеличивали процостозоидов положительной реологией (p < 0,001; таблица 2). जरी शुक्राणूंच्या बंडलची गती एकल शुक्राणूंपेक्षा कमी होती (p < 0.001), तरीही त्यांनी सकारात्मक रिओलॉजी असलेल्या शुक्राणूंची टक्केवारी वाढवली (p < 0.001; तक्ता 2).एकल शुक्राणू आणि टफ्ट्ससाठी सकारात्मक रिओलॉजी अनुक्रमे अंदाजे 53% आणि 85% असा अंदाज आहे.
असे आढळून आले आहे की शार्कसी कोंबडीच्या वीर्यस्खलनानंतर लगेचच रेषीय बंडल तयार होतात, ज्यामध्ये डझनभर व्यक्ती असतात. कालांतराने या गुच्छांची लांबी आणि जाडी वाढते आणि ते विरघळण्यापूर्वी अनेक तासांपर्यंत इन विट्रोमध्ये राहू शकतात (व्हिडिओ ३). हे फिलामेंटस बंडल एपिडिडायमिसच्या शेवटी तयार होणाऱ्या एकिडना स्पर्मेटोझोआसारखे आकाराचे असतात. शार्कशी कोंबडीच्या वीर्यमध्ये गोळा झाल्यानंतर एका मिनिटापेक्षा कमी वेळात एकत्रित होण्याची आणि जाळीदार बंडल तयार होण्याची उच्च प्रवृत्ती असल्याचे आढळून आले आहे. हे बीम गतिमान असतात आणि जवळच्या कोणत्याही भिंती किंवा स्थिर वस्तूंना चिकटून राहण्यास सक्षम असतात. जरी शुक्राणूंचे बंडल शुक्राणू पेशींचा वेग कमी करतात, तरी हे स्पष्ट आहे की मॅक्रोस्कोपिकदृष्ट्या ते त्यांची रेषीयता वाढवतात. बंडलची लांबी बंडलमध्ये गोळा केलेल्या शुक्राणूंच्या संख्येनुसार बदलते. बंडलचे दोन भाग वेगळे केले गेले: प्रारंभिक भाग, ज्यामध्ये एकत्रित शुक्राणूंचे मुक्त डोके आणि शेवटचा भाग, ज्यामध्ये शेपटी आणि शुक्राणूचा संपूर्ण दूरचा भाग समाविष्ट आहे. हाय-स्पीड कॅमेरा (९५० fps) वापरून, बंडलच्या सुरुवातीच्या भागात एकत्रित शुक्राणूंचे मुक्त डोके पाहिले गेले, जे त्यांच्या दोलन गतीमुळे बंडलच्या हालचालीसाठी जबाबदार होते, उर्वरित भागांना हेलिकल गतीने बंडलमध्ये ओढतात (व्हिडिओ ४). तथापि, लांब टफ्ट्समध्ये, असे आढळून आले आहे की शरीराला चिकटलेले काही मुक्त शुक्राणू डोके आणि टफ्टच्या शेवटच्या भागाला वेन म्हणून काम करतात जे टफ्टला पुढे नेण्यास मदत करतात.
द्रवपदार्थाच्या मंद प्रवाहात असताना, शुक्राणूंचे बंडल एकमेकांना समांतर फिरतात, तथापि, ते एकमेकांवर आच्छादित होऊ लागतात आणि स्थिर असलेल्या प्रत्येक गोष्टीला चिकटून राहतात, जेणेकरून प्रवाहाचा वेग वाढल्याने ते प्रवाहाने वाहून जाऊ नयेत. जेव्हा काही शुक्राणू पेशी एकमेकांच्या जवळ येतात तेव्हा ते समक्रमितपणे हालू लागतात आणि एकमेकांभोवती गुंडाळतात आणि नंतर एका चिकट पदार्थाला चिकटतात. आकृती १ आणि २ मध्ये शुक्राणू एकमेकांच्या जवळ कसे येतात हे दाखवले आहे, शेपटी एकमेकांभोवती गुंडाळताना एक जंक्शन तयार होते.
शुक्राणूंच्या रिओलॉजीचा अभ्यास करण्यासाठी संशोधकांनी मायक्रोचॅनेलमध्ये द्रव प्रवाह निर्माण करण्यासाठी हायड्रोस्टॅटिक दाब वापरला. २०० µm × २० µm (W × H) आकाराचे आणि ३.६ µm लांबीचे मायक्रोचॅनेल वापरले गेले. टोकांना सिरिंज बसवलेल्या कंटेनरमध्ये मायक्रोचॅनेल वापरा. ​​चॅनेल अधिक दृश्यमान करण्यासाठी फूड कलरिंगचा वापर करण्यात आला.
भिंतीवर इंटरकनेक्ट केबल्स आणि अॅक्सेसरीज बांधा. हा व्हिडिओ फेज कॉन्ट्रास्ट मायक्रोस्कोपने घेण्यात आला आहे. प्रत्येक प्रतिमेसोबत, फेज कॉन्ट्रास्ट मायक्रोस्कोपी आणि मॅपिंग प्रतिमा सादर केल्या आहेत. (अ) हेलिकल मोशनमुळे दोन प्रवाहांमधील कनेक्शन प्रवाहाला प्रतिकार करते (लाल बाण). (ब) ट्यूब बंडल आणि चॅनेल वॉलमधील कनेक्शन (लाल बाण), त्याच वेळी ते दोन इतर बंडलशी जोडलेले असतात (पिवळे बाण). (क) मायक्रोफ्लुइडिक चॅनेलमधील शुक्राणूंचे बंडल एकमेकांशी जोडण्यास सुरुवात करतात (लाल बाण), शुक्राणूंच्या बंडलचा जाळा तयार करतात. (ड) शुक्राणूंच्या बंडलच्या जाळ्याची निर्मिती.
जेव्हा पातळ केलेल्या शुक्राणूंचा एक थेंब मायक्रोफ्लुइडिक उपकरणात भरला गेला आणि एक प्रवाह तयार केला गेला, तेव्हा शुक्राणूंची बीम प्रवाहाच्या दिशेने फिरताना दिसून आली. बंडल मायक्रोचॅनेलच्या भिंतींवर घट्ट बसतात आणि बंडलच्या सुरुवातीच्या भागातील मुक्त डोके त्यांच्यावर घट्ट बसतात (व्हिडिओ 5). ते त्यांच्या मार्गातील कोणत्याही स्थिर कणांना, जसे की मलबा, विद्युत प्रवाहाने वाहून जाण्याचा प्रतिकार करण्यासाठी चिकटतात. कालांतराने, हे टफ्ट्स इतर एकल शुक्राणूंना अडकवणारे लांब तंतू आणि लहान टफ्ट्स बनतात (व्हिडिओ 6). प्रवाह मंदावू लागल्यावर, शुक्राणूंच्या लांब रेषा शुक्राणूंच्या रेषांचे जाळे तयार करू लागतात (व्हिडिओ 7; आकृती 2).
उच्च प्रवाह वेगावर (V > 33 µm/s), प्रवाहाच्या वाहत्या शक्तीचा प्रतिकार करण्यासाठी अनेक वैयक्तिक शुक्राणू तयार करणारे बंडल पकडण्याच्या प्रयत्नात धाग्यांच्या सर्पिल हालचाली वाढवल्या जातात. उच्च प्रवाह वेगावर (V > 33 µm/s), प्रवाहाच्या वाहत्या शक्तीचा प्रतिकार करण्यासाठी अनेक वैयक्तिक शुक्राणू तयार करणारे बंडल पकडण्याच्या प्रयत्नात धाग्यांच्या सर्पिल हालचाली वाढवल्या जातात. При высокой скорости потока (V > 33 мкм/с) спиралевидные движения нитей усиливаются, поскольку они пытаются поймавидные мкм/с сперматозоидов, образующих пучки, которые лучше противостоят дрейфующей силе потока. उच्च प्रवाह दरांवर (V > 33 µm/s), प्रवाहाच्या प्रवाही शक्तीचा प्रतिकार करण्यास अधिक सक्षम असलेल्या अनेक वैयक्तिक शुक्राणूंना पकडण्याचा प्रयत्न करताना स्ट्रँडच्या पेचदार हालचाली वाढतात.在高流速(V > 33 µm/s)时,螺纹的螺旋运动增加,以试图捕捉许多形成束的单个精子,从而更好的地抵抗.在 高 流速 (v> 33 µm/s) 时, 的 螺旋 运动 增加, 以 试图 许多 形成 束 单 个 精精图抵抗 的 漂移力。 .. При высоких скоростях потока (V > 33 мкм/с) сперматозоидов, образующих пучки, чтобы лучше сопротивляться силам дрейфа потока. उच्च प्रवाह दरांवर (V > 33 µm/s), प्रवाहाच्या प्रवाही शक्तींना चांगल्या प्रकारे प्रतिकार करण्यासाठी अनेक वैयक्तिक शुक्राणूजन्य बंडल तयार करण्यासाठी तंतूंची पेचदार हालचाल वाढते.त्यांनी बाजूच्या भिंतींना मायक्रोचॅनेल जोडण्याचाही प्रयत्न केला.
लाइट मायक्रोस्कोपी (LM) वापरून शुक्राणूंचे बंडल हे शुक्राणूंच्या डोक्यांचे समूह आणि कर्लिंग शेपटीचे समूह म्हणून ओळखले गेले. विविध समुच्चयांसह शुक्राणूंच्या बंडलला वळणदार डोके आणि फ्लॅगेलर समुच्चय, अनेक एकत्रित शुक्राणूंच्या शेपटी, शेपटीला जोडलेले शुक्राणूंचे डोके आणि अनेक एकत्रित केंद्रके असलेले शुक्राणूंचे डोके म्हणून ओळखले गेले आहे. ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (TEM). स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (SEM) ने दर्शविले की शुक्राणूंचे बंडल हे शुक्राणूंच्या डोक्यांचे आवरण केलेले समूह होते आणि शुक्राणूंच्या समुच्चयांमध्ये गुंडाळलेल्या शेपटीचे जोडलेले नेटवर्क दिसून आले.
शुक्राणूंची आकारविज्ञान आणि अल्ट्रास्ट्रक्चर, शुक्राणूंच्या बंडलची निर्मिती यांचा अभ्यास हलक्या सूक्ष्मदर्शकाचा (अर्धा भाग), स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाचा (SEM) आणि ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाचा (TEM) वापर करून करण्यात आला, शुक्राणूंच्या स्मीअर्सना अ‍ॅक्रिडाइन ऑरेंजने रंगवले गेले आणि एपिफ्लोरेसेन्स सूक्ष्मदर्शकाचा वापर करून तपासण्यात आला.
अ‍ॅक्रिडाइन ऑरेंजने शुक्राणूंच्या स्मीअर स्टेनिंगने (आकृती 3B) असे दिसून आले की शुक्राणूंचे डोके एकत्र अडकले होते आणि स्रावित पदार्थाने झाकलेले होते, ज्यामुळे मोठे टफ्ट्स तयार झाले (आकृती 3D). शुक्राणूंच्या बंडलमध्ये जोडलेल्या शेपटीच्या जाळ्यासह शुक्राणूंचे समूह होते (आकृती 4A-C). शुक्राणूंचे बंडल एकत्र अडकलेल्या अनेक शुक्राणूंच्या शेपटीने बनलेले असतात (आकृती 4D). शुक्राणूंच्या बंडलच्या डोक्यांवर गुप्तता (आकृती 4E,F) होती.
शुक्राणूंच्या बंडलची निर्मिती फेज कॉन्ट्रास्ट मायक्रोस्कोपी आणि अ‍ॅक्रिडिन ऑरेंजने रंगवलेल्या शुक्राणूंच्या स्मीअर्सचा वापर करून, शुक्राणूंची डोके एकत्र चिकटलेली असल्याचे दिसून आले. (अ) सुरुवातीच्या शुक्राणूंच्या टफ्टची निर्मिती शुक्राणू (पांढरे वर्तुळ) आणि तीन शुक्राणू (पिवळे वर्तुळ) ने सुरू होते, सर्पिल शेपटापासून सुरू होते आणि डोक्यावर संपते. (ब) अ‍ॅक्रिडिन ऑरेंजने रंगवलेल्या शुक्राणूंच्या स्मीअरचा फोटोमायक्रोग्राफ ज्यामध्ये शुक्राणूंचे डोके (बाण) दिसतात. स्त्राव डोके(बाण) व्यापतो. मॅग्निफिकेशन × 1000. (क) मायक्रोफ्लुइडिक चॅनेलमध्ये प्रवाहाद्वारे वाहून नेल्या जाणाऱ्या मोठ्या बीमचा विकास (950 fps वर हाय स्पीड कॅमेरा वापरुन). (ड) अ‍ॅक्रिडिन ऑरेंजने रंगवलेल्या शुक्राणूंच्या स्मीअरचा मायक्रोग्राफ ज्यामध्ये मोठे टफ्ट्स (बाण) दिसतात. मॅग्निफिकेशन: ×200.
शुक्राणूंच्या किरणांचा स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोग्राफ आणि अ‍ॅक्रिडिन ऑरेंजने रंगवलेला शुक्राणूंचा स्मीअर. (A, B, D, E) हे शुक्राणूंचे डिजिटल रंगीत स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोग्राफ आहेत आणि C आणि F हे अ‍ॅक्रिडिन ऑरेंजने रंगवलेले शुक्राणूंचे स्मीअरचे मायक्रोग्राफ आहेत जे पुच्छ जाळ्यात गुंडाळलेल्या अनेक शुक्राणूंची जोड दर्शवितात. (AC) शुक्राणूंचे समूह जोडलेल्या शेपटीच्या (बाणांच्या) जाळ्याच्या रूपात दाखवले आहेत. (D) शेपटीभोवती गुंडाळलेल्या अनेक शुक्राणूंचे (चिकट पदार्थ, गुलाबी बाह्यरेखा, बाणांसह) आसंजन. (E आणि F) शुक्राणूंचे डोके एकत्रित (पॉइंटर्स) चिकट पदार्थाने झाकलेले (पॉइंटर्स). शुक्राणूंनी अनेक भोवरासारख्या रचनांसह बंडल तयार केले (F). (C) ×400 आणि (F) ×200 विस्तार.
ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी वापरून, आम्हाला आढळले की शुक्राणूंच्या बंडलमध्ये जोडलेले शेपूट होते (आकृती 6A, C), शेपूटांना जोडलेले डोके (आकृती 6B), किंवा शेपूटांना जोडलेले डोके (आकृती 6D). बंडलमधील शुक्राणूंचे डोके वक्र आहेत, जे विभाग दोन अणु प्रदेशांमध्ये (आकृती 6D) दर्शवितात. चीरा बंडलमध्ये, शुक्राणूंचे डोके दोन अणु प्रदेश आणि अनेक फ्लॅगेलर प्रदेशांसह (आकृती 5A) होते.
शुक्राणूंच्या बंडलमधील जोडणाऱ्या शेपट्या आणि शुक्राणूंच्या डोक्यांना जोडणाऱ्या एकत्रित पदार्थाचे डिजिटल रंगीत इलेक्ट्रॉन मायक्रोग्राफ. (अ) मोठ्या संख्येने शुक्राणूंची जोडलेली शेपटी. पोर्ट्रेट (बाण) आणि लँडस्केप (बाण) प्रोजेक्शनमध्ये शेपटी कशी दिसते ते पहा. (ब) शुक्राणूंचे डोके (बाण) शेपटीला (बाण) जोडलेले आहे. (क) अनेक शुक्राणूंच्या शेपट्या (बाण) जोडलेले आहेत. (ड) एकत्रित पदार्थ (एएस, निळा) चार शुक्राणूंच्या डोक्यांना (जांभळा) जोडतो.
स्राव किंवा पडद्यांनी झाकलेल्या शुक्राणूंच्या गाठींमध्ये शुक्राणूंची डोके शोधण्यासाठी स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपीचा वापर करण्यात आला (आकृती 6B), जे दर्शवते की शुक्राणूंची गाठी बाह्य पेशीय पदार्थाने जोडलेली होती. एकत्रित केलेली सामग्री शुक्राणूंच्या डोक्यात (जेलीफिशच्या डोक्यासारखी असेंब्ली; आकृती 5B) केंद्रित होती आणि दूरवर पसरली होती, ज्यामुळे अ‍ॅक्रिडाइन ऑरेंजने रंगवल्यावर फ्लोरोसेन्स मायक्रोस्कोपी अंतर्गत चमकदार पिवळा रंग दिसतो (आकृती 6C). स्कॅनिंग मायक्रोस्कोपखाली हा पदार्थ स्पष्टपणे दिसतो आणि तो बाईंडर मानला जातो. अर्ध-पातळ विभाग (आकृती 5C) आणि अ‍ॅक्रिडाइन ऑरेंजने रंगवलेल्या शुक्राणूंच्या गाठींमध्ये दाट पॅक केलेले डोके आणि कुरळे शेपटी (आकृती 5D) होती.
विविध पद्धती वापरून शुक्राणूंची डोके आणि दुमडलेल्या शेपटीचे एकत्रीकरण दर्शविणारे विविध फोटोमायक्रोग्राफ. (अ) दोन भागांचे केंद्रक (निळे) आणि अनेक फ्लॅगेलर भाग (हिरवे) असलेले गुंडाळलेले शुक्राणूंचे डोके दर्शविणाऱ्या शुक्राणूंच्या बंडलचा क्रॉस-सेक्शनल डिजिटल कलर ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोग्राफ. (ब) झाकलेले दिसणारे जेलीफिशसारखे शुक्राणूंची डोके (बाण) दर्शविणारा डिजिटल कलर स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोग्राफ. (क) एकत्रित शुक्राणूंची डोके (बाण) आणि वक्र शेपटी (बाण) दर्शविणारा अर्ध-पातळ भाग. (ड) अ‍ॅक्रिडिन नारंगीने रंगवलेला शुक्राणूंचा स्मिअरचा मायक्रोग्राफ. शुक्राणूंची डोके (बाण) आणि वक्र चिकटलेल्या शेपटी (बाण) दर्शविणारा. लक्षात घ्या की एक चिकट पदार्थ (S) शुक्राणूंच्या डोक्याला झाकतो. (ड) × १००० मोठेपणा.
ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (आकृती 7A) वापरून, शुक्राणूंचे डोके वळलेले होते आणि केंद्रकांना सर्पिल आकार असल्याचे देखील लक्षात आले, जे अ‍ॅक्रिडाइन ऑरेंजने रंगवलेले आणि फ्लोरोसेन्स मायक्रोस्कोपी (आकृती 7B) वापरून तपासलेल्या शुक्राणूंच्या स्मीअर्सद्वारे पुष्टी केली गेली.
(अ) डिजिटल कलर ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोग्राफ आणि (ब) अ‍ॅक्रिडाइन नारंगी रंगाचा स्पर्म स्मीअर ज्यामध्ये वक्र डोके आणि स्पर्म हेड्स आणि शेपटी (बाण) जोडल्या आहेत. (ब) × १००० मॅग्निफिकेशन.
एक मनोरंजक निष्कर्ष असा आहे की शारकाझीचे शुक्राणू एकत्रित होऊन मोबाइल फिलामेंटस बंडल तयार करतात. या बंडलच्या गुणधर्मांमुळे आपल्याला SST मध्ये शुक्राणूंचे शोषण आणि साठवणूक करण्यात त्यांची संभाव्य भूमिका समजून घेता येते.
मिलनानंतर, शुक्राणू योनीमध्ये प्रवेश करतात आणि एका तीव्र निवड प्रक्रियेतून जातात, परिणामी मर्यादित संख्येत शुक्राणू SST15,16 मध्ये प्रवेश करतात. आजपर्यंत, शुक्राणू SST मध्ये प्रवेश करतात आणि बाहेर पडतात याची यंत्रणा अस्पष्ट आहे. पोल्ट्रीमध्ये, शुक्राणू प्रजातीनुसार 2 ते 10 आठवड्यांच्या दीर्घ कालावधीसाठी SST मध्ये साठवले जातात. SST मध्ये साठवणुकीदरम्यान वीर्याच्या स्थितीबद्दल वाद कायम आहे. ते गतिमान आहेत की विश्रांतीमध्ये आहेत? दुसऱ्या शब्दांत, शुक्राणू पेशी इतके दिवस SST मध्ये त्यांचे स्थान कसे टिकवून ठेवतात?
Forman4 ने सुचवले की SST निवास आणि बाहेर पडणे हे शुक्राणूंच्या गतिशीलतेच्या संदर्भात स्पष्ट केले जाऊ शकते. लेखकांचा असा अंदाज आहे की SST एपिथेलियमने तयार केलेल्या द्रव प्रवाहाविरुद्ध पोहून शुक्राणू त्यांचे स्थान टिकवून ठेवतात आणि जेव्हा शुक्राणूंचा वेग उर्जेच्या कमतरतेमुळे मागे सरकू लागतात त्या बिंदूपेक्षा कमी होतो तेव्हा ते SST मधून बाहेर पडतात. Zaniboni5 ने SST एपिथेलियम पेशींच्या शिखर भागात एक्वापोरिन 2, 3 आणि 9 च्या उपस्थितीची पुष्टी केली, जी अप्रत्यक्षपणे फोरमनच्या शुक्राणू साठवण मॉडेलला समर्थन देऊ शकते. सध्याच्या अभ्यासात, आम्हाला आढळले की शार्काशीच्या जवळजवळ अर्ध्या शुक्राणू वाहत्या द्रवात सकारात्मक रिओलॉजी दर्शवितात आणि एकत्रित शुक्राणू बंडल सकारात्मक रिओलॉजी दर्शविणाऱ्या शुक्राणूंची संख्या वाढवतात, जरी एकत्रित शुक्राणूंची संख्या कमी करते. शुक्राणू पेशी पक्ष्यांच्या फॅलोपियन ट्यूबमधून गर्भाधानाच्या ठिकाणी कसे जातात हे पूर्णपणे समजलेले नाही. सस्तन प्राण्यांमध्ये, फॉलिक्युलर द्रव केमो शुक्राणूंना आकर्षित करतो. तथापि, केमोअ‍ॅट्रेक्टंट्स शुक्राणूंना लांब अंतरापर्यंत पोहोचण्यासाठी निर्देशित करतात असे मानले जाते. म्हणून, शुक्राणूंच्या वाहतुकीसाठी इतर यंत्रणा जबाबदार असतात. वीणानंतर सोडल्या जाणाऱ्या फॅलोपियन ट्यूब द्रवाविरुद्ध शुक्राणूंची दिशा बदलण्याची आणि प्रवाहित करण्याची क्षमता उंदरांमध्ये शुक्राणूंना लक्ष्य करण्यात एक प्रमुख घटक असल्याचे नोंदवले गेले आहे. पार्कर १७ ने असे सुचवले की पक्षी आणि सरपटणाऱ्या प्राण्यांमध्ये सिलीरी प्रवाहाविरुद्ध पोहून शुक्राणू अंडाशय ओलांडतात. जरी पक्ष्यांमध्ये हे प्रायोगिकरित्या सिद्ध झाले नसले तरी, अॅडॉल्फी१८ हे पहिले होते ज्याने असे शोधून काढले की जेव्हा फिल्टर पेपरच्या पट्टीने कव्हरस्लिप आणि स्लाइड दरम्यान द्रवाचा पातळ थर तयार केला जातो तेव्हा पक्षी शुक्राणू सकारात्मक परिणाम देतात. रिओलॉजी. हिनो आणि यानागिमाची [१९] यांनी माऊस अंडाशय-ट्यूबल-गर्भाशय कॉम्प्लेक्स एका परफ्यूजन रिंगमध्ये ठेवले आणि फॅलोपियन ट्यूबमध्ये द्रव प्रवाहाची कल्पना करण्यासाठी इस्थमसमध्ये १ µl शाई इंजेक्ट केली. त्यांना फॅलोपियन ट्यूबमध्ये आकुंचन आणि विश्रांतीची एक अतिशय सक्रिय हालचाल दिसून आली, ज्यामध्ये सर्व शाईचे गोळे फॅलोपियन ट्यूबच्या एम्पुलाकडे स्थिरपणे जात होते. शुक्राणूंची वाढ आणि गर्भाधानासाठी खालच्या फॅलोपियन ट्यूबमधून वरच्या फॅलोपियन ट्यूबमध्ये ट्यूबल द्रव प्रवाहाचे महत्त्व लेखकांनी अधोरेखित केले आहे. ब्रिलार्ड20 ने अहवाल दिला आहे की कोंबडी आणि टर्कीमध्ये, शुक्राणू योनीच्या प्रवेशद्वारापासून सक्रिय हालचालीने स्थलांतरित होतात, जिथे ते साठवले जातात, गर्भाशय-योनी जंक्शनमध्ये, जिथे ते साठवले जातात. तथापि, गर्भाशयाच्या योनीच्या जंक्शन आणि इन्फंडिबुलम दरम्यान ही हालचाल आवश्यक नाही कारण शुक्राणू निष्क्रिय विस्थापनाद्वारे वाहून नेले जातात. या मागील शिफारसी आणि सध्याच्या अभ्यासात मिळालेल्या निकालांना जाणून घेतल्यास, असे गृहीत धरले जाऊ शकते की शुक्राणूंची अपस्ट्रीममध्ये जाण्याची क्षमता (रिओलॉजी) ही निवड प्रक्रिया आधारित असलेल्या गुणधर्मांपैकी एक आहे. हे योनीतून शुक्राणूंचा मार्ग आणि साठवणुकीसाठी सीसीटीमध्ये त्यांचा प्रवेश निश्चित करते. फॉर्मन4 ने सुचवल्याप्रमाणे, हे शुक्राणूंची एसएसटी आणि त्याच्या निवासस्थानात काही काळासाठी प्रवेश करण्याची आणि नंतर त्यांची गती मंदावताना बाहेर पडण्याची प्रक्रिया सुलभ करू शकते.
दुसरीकडे, मात्सुझाकी आणि ससानामी 21 यांनी असे सुचवले की पक्ष्यांच्या शुक्राणूंची गतिशीलता नर आणि मादी प्रजनन मार्गांमध्ये सुप्ततेपासून गतिशीलतेमध्ये बदलते. एसएसटीमध्ये निवासी शुक्राणूंची गतिशीलता रोखणे हे शुक्राणूंच्या दीर्घ साठवणुकीच्या वेळेचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी आणि नंतर एसएसटी सोडल्यानंतर पुनरुज्जीवन करण्यासाठी प्रस्तावित केले आहे. हायपोक्सिक परिस्थितीत, मात्सुझाकी आणि इतर 1 ने एसएसटीमध्ये उच्च उत्पादन आणि लैक्टेट सोडल्याचे नोंदवले आहे, ज्यामुळे निवासी शुक्राणूंची गतिशीलता रोखली जाऊ शकते. या प्रकरणात, शुक्राणूंच्या रिओलॉजीचे महत्त्व शुक्राणूंच्या निवडी आणि शोषणात दिसून येते, त्यांच्या साठवणुकीत नाही.
SST मध्ये शुक्राणूंच्या दीर्घ साठवण कालावधीसाठी शुक्राणूंचे एकत्रीकरण पॅटर्न हे एक प्रशंसनीय स्पष्टीकरण मानले जाते, कारण हे पोल्ट्रीमध्ये शुक्राणूंच्या धारणाचा एक सामान्य नमुना आहे2,22,23. बाक्स्ट आणि इतर 2 यांनी असे निरीक्षण केले की बहुतेक शुक्राणू एकमेकांना चिकटून राहतात, ज्यामुळे फॅसिकुलर एकत्रीकरण तयार होते आणि एकल शुक्राणू क्वचितच बटेर CCM मध्ये आढळतात. दुसरीकडे, वेन आणि इतर 24 यांनी कोंबड्यांमध्ये SST लुमेनमध्ये अधिक विखुरलेले शुक्राणू आणि कमी शुक्राणूंचे टफ्ट्स पाहिले. या निरीक्षणांवर आधारित, असे गृहीत धरले जाऊ शकते की शुक्राणू एकत्रीकरणाची प्रवृत्ती पक्ष्यांमध्ये आणि त्याच स्खलनातील शुक्राणूंमध्ये भिन्न असते. याव्यतिरिक्त, व्हॅन क्रे आणि इतर 9 यांनी असे सुचवले की एकत्रित शुक्राणूंचे यादृच्छिक पृथक्करण फॅलोपियन ट्यूबच्या लुमेनमध्ये शुक्राणूंच्या हळूहळू प्रवेशासाठी जबाबदार आहे. या गृहीतकानुसार, कमी एकत्रीकरण क्षमता असलेले शुक्राणू प्रथम SST मधून बाहेर काढले पाहिजेत. या संदर्भात, शुक्राणूंची एकत्रित होण्याची क्षमता घाणेरड्या पक्ष्यांमध्ये शुक्राणूंच्या स्पर्धेच्या परिणामावर परिणाम करणारा घटक असू शकते. याव्यतिरिक्त, एकत्रित शुक्राणू जितके जास्त काळ विलग होतात तितके जास्त काळ प्रजनन क्षमता राखली जाते.
जरी अनेक अभ्यासांमध्ये शुक्राणूंचे एकत्रीकरण आणि बंडलमध्ये एकत्रीकरण दिसून आले आहे 2,22,24, परंतु SST मध्ये त्यांच्या गतिमान निरीक्षणाच्या जटिलतेमुळे त्यांचे तपशीलवार वर्णन केलेले नाही. इन विट्रोमध्ये शुक्राणूंचे एकत्रीकरण अभ्यासण्याचे अनेक प्रयत्न केले गेले आहेत. लटकणाऱ्या बियाण्याच्या थेंबातून पातळ तार काढून टाकल्यावर व्यापक परंतु क्षणिक एकत्रीकरण दिसून आले. यामुळे थेंबातून एक लांबलचक बुडबुडा बाहेर पडतो, जो सेमिनल ग्रंथीचे अनुकरण करतो. 3D मर्यादा आणि कमी ड्रिप सुकण्याच्या वेळेमुळे, संपूर्ण ब्लॉक त्वरीत निकामी झाला9. सध्याच्या अभ्यासात, शार्काशी कोंबड्या आणि मायक्रोफ्लुइडिक चिप्स वापरून, आम्ही हे टफ्ट कसे तयार होतात आणि ते कसे हलतात याचे वर्णन करू शकलो. वीर्य संकलनानंतर लगेचच शुक्राणूंचे बंडल तयार झाले आणि ते सर्पिलमध्ये हालचाल करताना आढळले, प्रवाहात उपस्थित असताना सकारात्मक रिओलॉजी दर्शवितात. शिवाय, मॅक्रोस्कोपिकली पाहिल्यावर, शुक्राणूंचे बंडल वेगळ्या शुक्राणूंच्या तुलनेत गतिशीलतेची रेषीयता वाढवताना आढळले आहे. यावरून असे सूचित होते की SST प्रवेशापूर्वी शुक्राणूंचे एकत्रीकरण होऊ शकते आणि पूर्वी सुचवल्याप्रमाणे ताणामुळे शुक्राणूंचे उत्पादन एका लहान क्षेत्रापुरते मर्यादित नाही (टिंगरी आणि लेक12). टफ्ट निर्मिती दरम्यान, शुक्राणू एक जंक्शन तयार होईपर्यंत समक्रमितपणे पोहतात, नंतर त्यांच्या शेपट्या एकमेकांभोवती गुंडाळतात आणि शुक्राणूंचे डोके मुक्त राहते, परंतु शुक्राणूंचे शेपटी आणि दूरचा भाग एका चिकट पदार्थाने एकत्र चिकटतात. म्हणून, लिगामेंटचे मुक्त डोके हालचालीसाठी जबाबदार असते, उर्वरित लिगामेंटला ओढते. शुक्राणूंच्या बंडलच्या इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी स्कॅनिंगमध्ये जोडलेले शुक्राणूंचे डोके भरपूर चिकट पदार्थाने झाकलेले दिसून आले, जे सूचित करते की शुक्राणूंचे डोके विश्रांतीच्या बंडलमध्ये जोडलेले होते, जे स्टोरेज साइट (SST) पर्यंत पोहोचल्यानंतर झाले असावे.
जेव्हा शुक्राणूंच्या स्मीअरवर अ‍ॅक्रिडिन ऑरेंज रंगाचा रंग असतो, तेव्हा शुक्राणू पेशींभोवती असलेले बाह्यकोशिकीय चिकट पदार्थ फ्लोरोसेंट सूक्ष्मदर्शकाखाली पाहता येतात. हा पदार्थ शुक्राणूंच्या बंडलांना कोणत्याही सभोवतालच्या पृष्ठभागावर किंवा कणांना चिकटून राहण्यास आणि चिकटून राहण्यास अनुमती देतो जेणेकरून ते सभोवतालच्या प्रवाहाबरोबर वाहून जाऊ नयेत. अशाप्रकारे, आमचे निरीक्षण शुक्राणूंच्या गतिमान बंडलच्या स्वरूपात चिकटून राहण्याची भूमिका दर्शविते. प्रवाहाविरुद्ध पोहण्याची आणि जवळच्या पृष्ठभागावर चिकटून राहण्याची त्यांची क्षमता शुक्राणूंना SST मध्ये जास्त काळ टिकून राहण्यास अनुमती देते.
रोथस्चाइल्ड२५ ने सस्पेंशनच्या थेंबात गोवंशाच्या वीर्याच्या तरंगत्या वितरणाचा अभ्यास करण्यासाठी हेमोसाइटोमेट्री कॅमेरा वापरला, सूक्ष्मदर्शकाच्या उभ्या आणि आडव्या दोन्ही ऑप्टिकल अक्ष असलेल्या कॅमेऱ्याद्वारे फोटोमायक्रोग्राफ घेतले. निकालांवरून असे दिसून आले की शुक्राणू चेंबरच्या पृष्ठभागावर आकर्षित झाले होते. लेखक असे सुचवतात की शुक्राणू आणि पृष्ठभाग यांच्यात हायड्रोडायनामिक परस्परसंवाद असू शकतात. हे लक्षात घेता, शार्काशी पिल्लांच्या वीर्याच्या चिकट टफ्ट्स तयार करण्याच्या क्षमतेसह, वीर्य SST भिंतीला चिकटून राहण्याची आणि दीर्घकाळ साठवले जाण्याची शक्यता वाढू शकते.
Bccetti आणि Afzeliu26 यांनी नोंदवले की गेमेट्स ओळखण्यासाठी आणि एकत्रीकरणासाठी शुक्राणू ग्लायकोकॅलिक्स आवश्यक आहे. Forman10 ने असे निरीक्षण केले की ग्लायकोप्रोटीन-ग्लायकोलिपिड कोटिंग्जमध्ये α-ग्लायकोसिडिक बंधांचे हायड्रोलिसिस करून एव्हीयन वीर्य न्यूरामिनिडेसने उपचार केल्याने शुक्राणूंच्या गतिशीलतेवर परिणाम न होता प्रजनन क्षमता कमी होते. लेखक असे सुचवतात की ग्लायकोकॅलिक्सवर न्यूरामिनिडेसचा प्रभाव गर्भाशय-योनी जंक्शनवर शुक्राणूंच्या संचयनात बिघाड करतो, ज्यामुळे प्रजनन क्षमता कमी होते. त्यांचे निरीक्षण या शक्यतेकडे दुर्लक्ष करू शकत नाही की न्यूरामिनिडेस उपचार शुक्राणू आणि oocyte ओळख कमी करू शकतात. Forman आणि Engel10 ला असे आढळून आले की जेव्हा कोंबड्यांना न्यूरामिनिडेसने उपचारित वीर्य वापरून योनीतून गर्भाधान केले जाते तेव्हा प्रजनन क्षमता कमी होते. तथापि, न्यूरामिनिडेसने उपचारित शुक्राणू असलेल्या IVF ने नियंत्रण कोंबड्यांच्या तुलनेत प्रजनन क्षमतेवर परिणाम केला नाही. लेखकांनी असा निष्कर्ष काढला की शुक्राणूंच्या पडद्याभोवती असलेल्या ग्लायकोप्रोटीन-ग्लायकोलिपिड आवरणातील बदलांमुळे गर्भाशय-योनी जंक्शनवर शुक्राणूंचे जप्तीकरण बिघडून शुक्राणूंची फलित करण्याची क्षमता कमी झाली, ज्यामुळे गर्भाशय-योनी जंक्शनच्या गतीमुळे शुक्राणूंची हानी वाढली, परंतु शुक्राणू आणि अंडी ओळखण्यावर परिणाम झाला नाही.
टर्कीमध्ये बाक्स्ट आणि बाउचन ११ यांना एसएसटीच्या लुमेनमध्ये लहान पुटिका आणि पडद्याचे तुकडे आढळले आणि त्यांनी असे निरीक्षण केले की यातील काही कण शुक्राणूंच्या पडद्याशी जोडले गेले आहेत. लेखकांचे असे मत आहे की हे संबंध एसएसटीमध्ये शुक्राणूंच्या दीर्घकालीन साठवणुकीला हातभार लावू शकतात. तथापि, संशोधकांनी या कणांचा स्रोत स्पष्ट केला नाही, ते सीसीटी एपिथेलियल पेशींद्वारे स्रावित केले जातात, पुरुष प्रजनन प्रणालीद्वारे उत्पादित आणि स्रावित केले जातात किंवा शुक्राणूंद्वारेच उत्पादित केले जातात. तसेच, हे कण एकत्रीकरणासाठी जबाबदार आहेत. ग्रुट्झनर एट अल२७ यांनी अहवाल दिला की एपिडिडायमल एपिथेलियल पेशी एक विशिष्ट प्रथिने तयार करतात आणि स्रावित करतात जे सिंगल-पोअर सेमिनल ट्रॅक्टच्या निर्मितीसाठी आवश्यक असते. लेखक असेही नोंदवतात की या बंडलचे विखुरणे एपिडिडायमल प्रथिनांच्या परस्परसंवादावर अवलंबून असते. निक्सन एट अल२८ यांना आढळले की अॅडनेक्सा एक प्रथिने, आम्लयुक्त सिस्टीन-युक्त ऑस्टिओनेक्टिन स्रावित करते; SPARC लहान-चोच असलेल्या एकिडना आणि प्लॅटिपसमध्ये शुक्राणूंच्या तुकड्यांच्या निर्मितीमध्ये सामील आहे. या किरणांचे विखुरणे हे या प्रथिनाच्या नुकसानाशी संबंधित आहे.
सध्याच्या अभ्यासात, इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी वापरून केलेल्या अल्ट्रास्ट्रक्चरल विश्लेषणातून असे दिसून आले की शुक्राणू मोठ्या प्रमाणात दाट पदार्थांना चिकटलेले असतात. हे पदार्थ चिकटलेल्या डोक्यांमधील आणि त्यांच्याभोवती घनरूप होणाऱ्या एकत्रीकरणासाठी जबाबदार असल्याचे मानले जाते, परंतु शेपटीच्या प्रदेशात कमी सांद्रतेत. आम्ही असे गृहीत धरतो की हा एकत्रित पदार्थ वीर्यासह पुरुष प्रजनन प्रणाली (एपिडिडायमिस किंवा व्हॅस डेफेरेन्स) मधून उत्सर्जित होतो, कारण आम्ही अनेकदा वीर्य स्खलन दरम्यान लिम्फ आणि सेमिनल प्लाझ्मापासून वेगळे होताना पाहतो. असे नोंदवले गेले आहे की पक्षी शुक्राणू एपिडिडायमिस आणि व्हॅस डेफेरेन्समधून जात असताना, त्यांच्यात परिपक्वता-संबंधित बदल होतात जे प्रथिने बांधण्याची आणि प्लाझ्मा लेमा-संबंधित ग्लायकोप्रोटीन मिळविण्याच्या त्यांच्या क्षमतेला समर्थन देतात. SST मधील निवासी शुक्राणू पडद्यांवर या प्रथिनांची स्थिरता सूचित करते की हे प्रथिने शुक्राणू पडद्याच्या स्थिरतेचे अधिग्रहण 30 प्रभावित करू शकतात आणि त्यांची प्रजनन क्षमता 31 निश्चित करू शकतात. अहमद आणि इतर ३२ यांनी नोंदवले की पुरुष प्रजनन प्रणालीच्या विविध भागांमधून (वृषणांपासून ते डिस्टल व्हॅस डेफेरेन्सपर्यंत) मिळवलेल्या शुक्राणूंची साठवण तापमानाकडे दुर्लक्ष करून, द्रव साठवण परिस्थितीत व्यवहार्यतेत प्रगतीशील वाढ दिसून आली आणि कृत्रिम रेतनानंतर फॅलोपियन ट्यूबमध्ये देखील कोंबड्यांची व्यवहार्यता वाढते.
शार्काशी कोंबडीच्या शुक्राणूंच्या टफ्ट्समध्ये एकिडना, प्लॅटिपस, लाकूड उंदीर, हरण उंदीर आणि गिनी डुकरांसारख्या इतर प्रजातींपेक्षा वेगळी वैशिष्ट्ये आणि कार्ये आहेत. शार्कशी कोंबडीमध्ये, शुक्राणूंच्या बंडलच्या निर्मितीमुळे एकल शुक्राणूंच्या तुलनेत त्यांचा पोहण्याचा वेग कमी झाला. तथापि, या बंडलमुळे रिओलॉजिकल पॉझिटिव्ह शुक्राणूंची टक्केवारी वाढली आणि गतिमान वातावरणात शुक्राणूंची स्वतःला स्थिर करण्याची क्षमता वाढली. अशाप्रकारे, आमचे निकाल मागील सूचनेची पुष्टी करतात की SST मध्ये शुक्राणूंचे एकत्रीकरण दीर्घकालीन शुक्राणूंच्या साठवणुकीशी संबंधित आहे. आम्ही असेही गृहीत धरतो की शुक्राणूंची टफ्ट्स तयार करण्याची प्रवृत्ती SST मध्ये शुक्राणूंच्या नुकसानाचा दर नियंत्रित करू शकते, ज्यामुळे शुक्राणूंच्या स्पर्धेचा परिणाम बदलू शकतो. या गृहीतकानुसार, कमी एकत्रीकरण क्षमता असलेले शुक्राणू प्रथम SST सोडतात, तर उच्च एकत्रीकरण क्षमता असलेले शुक्राणू बहुतेक संतती निर्माण करतात. एकल-छिद्र शुक्राणूंच्या बंडलची निर्मिती फायदेशीर आहे आणि पालक-मुलाच्या गुणोत्तरावर परिणाम करते, परंतु वेगळ्या यंत्रणेचा वापर करते. एकिडना आणि प्लॅटिपसमध्ये, बीमचा पुढे जाणारा वेग वाढवण्यासाठी शुक्राणू एकमेकांना समांतर ठेवलेले असतात. एकिडनाचे गठ्ठे एकाच शुक्राणूपेक्षा तीन पट वेगाने हालचाल करतात. असे मानले जाते की एकिडनामध्ये अशा शुक्राणूंच्या तुकड्यांची निर्मिती ही वर्चस्व राखण्यासाठी एक उत्क्रांतीवादी अनुकूलन आहे, कारण माद्या व्यभिचारी असतात आणि सहसा अनेक नरांशी सोबती करतात. म्हणून, वेगवेगळ्या स्खलनातून येणारे शुक्राणू अंड्याच्या गर्भाधानासाठी तीव्र स्पर्धा करतात.
शारकासी कोंबड्यांचे अ‍ॅग्लुटिनेटेड स्पर्मेटोझोआ फेज कॉन्ट्रास्ट मायक्रोस्कोपी वापरून दृश्यमान करणे सोपे आहे, जे फायदेशीर मानले जाते कारण ते इन विट्रो शुक्राणूंच्या वर्तनाचा सहज अभ्यास करण्यास अनुमती देते. शारकासी कोंबड्यांमध्ये शुक्राणूंच्या टफ्ट निर्मितीमुळे पुनरुत्पादनास प्रोत्साहन देणारी यंत्रणा काही प्लेसेंटल सस्तन प्राण्यांमध्ये दिसून येणाऱ्या यंत्रणांपेक्षा वेगळी आहे जी सहकारी शुक्राणू वर्तनाचे प्रतिनिधित्व करतात जसे की लाकूड उंदीर, जिथे काही शुक्राणू अंड्यांपर्यंत पोहोचतात, इतर संबंधित व्यक्तींना त्यांच्या अंड्यांपर्यंत पोहोचण्यास आणि नुकसान करण्यास मदत करतात. स्वतःला सिद्ध करण्यासाठी. परोपकारी वर्तन. स्व-निषेचन 34. शुक्राणूंमध्ये सहकारी वर्तनाचे आणखी एक उदाहरण हरण उंदरांमध्ये आढळले, जिथे शुक्राणू सर्वात अनुवांशिकदृष्ट्या संबंधित शुक्राणू ओळखण्यास आणि त्यांच्याशी एकत्रित करण्यास आणि असंबंधित शुक्राणूंच्या तुलनेत त्यांची गती वाढवण्यासाठी सहकारी गट तयार करण्यास सक्षम होते35.
या अभ्यासात मिळालेले निकाल SWS मध्ये शुक्राणूंच्या दीर्घकालीन साठवणुकीच्या फोमनच्या सिद्धांताच्या विरोधात नाहीत. संशोधकांचा अहवाल आहे की शुक्राणू पेशी SST ला अस्तर असलेल्या उपकला पेशींच्या प्रवाहात दीर्घकाळ हालचाल करत राहतात आणि विशिष्ट कालावधीनंतर, शुक्राणू पेशींचे ऊर्जा साठे कमी होतात, ज्यामुळे वेग कमी होतो, ज्यामुळे लहान आण्विक वजनाच्या पदार्थांचे निष्कासन होते. SST च्या लुमेनमधून द्रव प्रवाहासह शुक्राणूंची ऊर्जा फॅलोपियन ट्यूबची पोकळी. सध्याच्या अभ्यासात, आम्ही असे पाहिले की एका शुक्राणूच्या अर्ध्या शुक्राणूंनी वाहत्या द्रवांविरुद्ध पोहण्याची क्षमता दर्शविली आणि बंडलमध्ये त्यांच्या चिकटपणामुळे सकारात्मक रिओलॉजी दर्शविण्याची त्यांची क्षमता वाढली. शिवाय, आमचा डेटा मात्सुझाकी आणि इतरांच्या डेटाशी सुसंगत आहे. 1 ज्यांनी अहवाल दिला की SST मध्ये वाढलेले लैक्टेट स्राव निवासी शुक्राणूंची गतिशीलता रोखू शकते. तथापि, आमचे निकाल SST मध्ये त्यांच्या वर्तनाचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी सूक्ष्म चॅनेलमध्ये गतिमान वातावरणाच्या उपस्थितीत शुक्राणूंच्या गतिमान अस्थिबंधनांची निर्मिती आणि त्यांच्या रिओलॉजिकल वर्तनाचे वर्णन करतात. भविष्यातील संशोधन हे अ‍ॅग्ग्लुटिनेटिंग एजंटची रासायनिक रचना आणि उत्पत्ती निश्चित करण्यावर लक्ष केंद्रित करू शकते, जे निःसंशयपणे संशोधकांना द्रव वीर्य साठवण्याचे आणि प्रजनन कालावधी वाढवण्याचे नवीन मार्ग विकसित करण्यास मदत करेल.
अभ्यासात पंधरा ३० आठवड्यांच्या उघड्या मानेच्या नर शार्कसी (होमोझायगस डॉमिनंट; ना ना) यांना शुक्राणू दाते म्हणून निवडण्यात आले. पक्ष्यांचे संगोपन इजिप्तमधील आशित गव्हर्नरेट येथील आशित विद्यापीठाच्या कृषी संकायातील संशोधन पोल्ट्री फार्ममध्ये करण्यात आले. पक्ष्यांना वैयक्तिक पिंजऱ्यात (३० x ४० x ४० सेमी) ठेवण्यात आले, त्यांना प्रकाश कार्यक्रम (१६ तास प्रकाश आणि ८ तास अंधार) देण्यात आला आणि त्यांना १६० ग्रॅम कच्चे प्रथिने, २८०० किलोकॅलरी चयापचय ऊर्जा, प्रत्येकी ३५ ग्रॅम कॅल्शियम असलेले आहार देण्यात आले. प्रति किलोग्राम आहारात ५ ग्रॅम उपलब्ध फॉस्फरस.
डेटा ३६, ३७ नुसार, पोटाच्या मालिशद्वारे पुरुषांकडून वीर्य गोळा करण्यात आले. ३ दिवसांत १५ पुरुषांकडून एकूण ४५ वीर्य नमुने गोळा करण्यात आले. वीर्य (n = १५/दिवस) ताबडतोब १:१ (v:v) बेल्सविले पोल्ट्री वीर्य डायल्युएंटने पातळ केले गेले, ज्यामध्ये पोटॅशियम डायफॉस्फेट (१.२७ ग्रॅम), मोनोसोडियम ग्लूटामेट मोनोहायड्रेट (०.८६७ ग्रॅम), फ्रुक्टोज (०.५ डी) निर्जल सोडियम. एसीटेट (०.४३ ग्रॅम), ट्रिस (हायड्रॉक्सीमिथाइल) अमिनोमेथेन (०.१९५ ग्रॅम), पोटॅशियम सायट्रेट मोनोहायड्रेट (०.०६४ ग्रॅम), पोटॅशियम मोनोफॉस्फेट (०.०६५ ग्रॅम), मॅग्नेशियम क्लोराईड (०.०३४ ग्रॅम) आणि H2O (१०० मिली), pH = ७, ५, ऑस्मोलॅरिटी ३३३ mOsm/kg३८. पातळ केलेले वीर्य नमुने प्रथम हलक्या सूक्ष्मदर्शकाखाली तपासले गेले जेणेकरून वीर्य गुणवत्ता (ओलावा) चांगली राहील याची खात्री होईल आणि नंतर ते गोळा केल्यानंतर अर्ध्या तासाच्या आत वापरण्यासाठी 37°C तापमानावर वॉटर बाथमध्ये साठवले गेले.
शुक्राणूंची गतिशास्त्र आणि रिओलॉजी मायक्रोफ्लुइडिक उपकरणांच्या प्रणालीचा वापर करून वर्णन केली आहे. वीर्य नमुने बेल्ट्सविले एव्हियन वीर्य डायल्युएंटमध्ये 1:40 पर्यंत पातळ केले गेले, मायक्रोफ्लुइडिक उपकरणात लोड केले गेले (खाली पहा), आणि द्रव माध्यमात शुक्राणूंच्या गतिशीलतेवर (मेकॅनिकल अभियांत्रिकी विभाग, अभियांत्रिकी संकाय, असियट विद्यापीठ, इजिप्त) मायक्रोफ्लुइडिक्स वैशिष्ट्यीकरणासाठी पूर्वी विकसित केलेल्या संगणकीकृत वीर्य विश्लेषण (CASA) प्रणालीचा वापर करून गतिज मापदंड निश्चित केले गेले. प्लगइन येथे डाउनलोड करता येईल: http://www.assiutmicrofluidics.com/research/casa39. वक्र वेग (VCL, μm/s), रेषीय वेग (VSL, μm/s) आणि सरासरी प्रक्षेपण वेग (VAP, μm/s) मोजले गेले. टक्सन ISH1000 कॅमेऱ्याशी जोडलेल्या इन्व्हर्टेड ऑप्टिका XDS-3 फेज कॉन्ट्रास्ट मायक्रोस्कोप (40x ऑब्जेक्टिव्हसह) वापरून शुक्राणूंचे व्हिडिओ 3 सेकंदांसाठी 30 fps वर घेतले गेले. CASA सॉफ्टवेअर वापरून प्रत्येक नमुन्यात किमान तीन क्षेत्रे आणि 500 ​​शुक्राणूंच्या प्रक्षेपणांचा अभ्यास करा. रेकॉर्ड केलेला व्हिडिओ घरगुती CASA वापरून प्रक्रिया करण्यात आला. CASA प्लग-इनमध्ये गतिशीलतेची व्याख्या प्रवाह दराच्या तुलनेत शुक्राणूंच्या पोहण्याच्या गतीवर आधारित आहे आणि त्यात बाजू-ते-बाजूच्या हालचालीसारखे इतर पॅरामीटर्स समाविष्ट नाहीत, कारण हे द्रव प्रवाहात अधिक विश्वासार्ह असल्याचे आढळले आहे. रिओलॉजिकल गतीचे वर्णन द्रव प्रवाहाच्या दिशेने शुक्राणू पेशींची हालचाल म्हणून केले जाते. रिओलॉजिकल गुणधर्म असलेले शुक्राणू गतिमान शुक्राणूंच्या संख्येने विभागले गेले होते; विश्रांती घेतलेल्या आणि संवहनी हालचाल करणाऱ्या शुक्राणूंना मोजणीतून वगळण्यात आले होते.
वापरलेली सर्व रसायने एल्गोमहोरिया फार्मास्युटिकल्स (कैरो, इजिप्त) कडून मिळवली गेली, अन्यथा नमूद केल्याशिवाय. हे उपकरण एल-शेरी आणि इतरांनी वर्णन केल्याप्रमाणे काही सुधारणांसह तयार केले गेले. मायक्रोचॅनेल तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या साहित्यांमध्ये काचेच्या प्लेट्स (हॉवर्ड ग्लास, वॉर्सेस्टर, एमए), SU-8-25 निगेटिव्ह रेझिस्ट (मायक्रोकेम, न्यूटन, सीए), डायसेटोन अल्कोहोल (सिग्मा अल्ड्रिक, स्टाइनहाइम, जर्मनी) आणि पॉलीएसीटोन यांचा समावेश होता. -184, डाऊ कॉर्निंग, मिडलँड, मिशिगन). सॉफ्ट लिथोग्राफी वापरून मायक्रोचॅनेल तयार केले जातात. प्रथम, उच्च रिझोल्यूशन प्रिंटरवर इच्छित मायक्रोचॅनेल डिझाइनसह एक स्पष्ट संरक्षक फेस मास्क छापला गेला (प्रिझमॅटिक, कैरो, इजिप्त आणि पॅसिफिक आर्ट्स अँड डिझाइन, मार्कहॅम, ओएन). सब्सट्रेट्स म्हणून काचेच्या प्लेट्स वापरून मास्टर्स बनवले गेले. प्लेट्स एसीटोन, आयसोप्रोपॅनॉल आणि डीआयोनाइज्ड पाण्यात स्वच्छ केल्या गेल्या आणि नंतर स्पिन कोटिंग (3000 आरपीएम, 1 मिनिट) द्वारे SU8-25 च्या 20 µm थराने लेपित केल्या गेल्या. त्यानंतर SU-8 थर हलक्या हाताने वाळवले गेले (६५°C, २ मिनिटे आणि ९५°C, १० मिनिटे) आणि ५० सेकंदांसाठी UV किरणोत्सर्गाच्या संपर्कात ठेवले गेले. एक्सपोजरनंतर ६५°C आणि ९५°C वर १ मिनिट आणि ४ मिनिटे बेक केले गेले जेणेकरून SU-8 थर एकमेकांशी जोडले जातील, त्यानंतर डायसेटोन अल्कोहोलमध्ये ६.५ मिनिटे विकसित केले गेले. SU-8 थर अधिक घट्ट करण्यासाठी वॅफल्स (२००°C वर १५ मिनिटे) कडक बेक केले गेले.
पीडीएमएस हे मोनोमर आणि हार्डनर १०:१ वजनाच्या प्रमाणात मिसळून तयार करण्यात आले, नंतर व्हॅक्यूम डेसिकेटरमध्ये गॅस काढून टाकले आणि एसयू-८ मुख्य फ्रेमवर ओतले. पीडीएमएस एका ओव्हनमध्ये (१२०°C, ३० मिनिटे) क्युअर करण्यात आले, नंतर चॅनेल कापले गेले, मास्टरपासून वेगळे केले गेले आणि मायक्रोचॅनेलच्या इनलेट आणि आउटलेटवर नळ्या जोडता याव्यात यासाठी छिद्रित केले गेले. शेवटी, इतरत्र वर्णन केल्याप्रमाणे पोर्टेबल कोरोना प्रोसेसर (इलेक्ट्रो-टेक्निक प्रॉडक्ट्स, शिकागो, आयएल) वापरून पीडीएमएस मायक्रोचॅनेल कायमचे मायक्रोस्कोप स्लाईड्सशी जोडले गेले. या अभ्यासात वापरलेले मायक्रोचॅनेल २०० µm × २० µm (W × H) मोजते आणि ३.६ सेमी लांब आहे.
मायक्रोचॅनेलमधील हायड्रोस्टॅटिक दाबामुळे होणारा द्रव प्रवाह इनलेट जलाशयातील द्रव पातळी आउटलेट जलाशयातील उंचीच्या फरक Δh39 पेक्षा जास्त राखून साध्य केला जातो (आकृती 1).
जिथे f हा घर्षणाचा गुणांक आहे, जो आयताकृती वाहिनीमध्ये लॅमिनार प्रवाहासाठी f = C/Re म्हणून परिभाषित केला जातो, जिथे C हा वाहिनीच्या आस्पेक्ट रेशोवर अवलंबून स्थिरांक आहे, L हा सूक्ष्मवाहिनीची लांबी आहे, Vav हा सूक्ष्मवाहिनीच्या आतील सरासरी वेग आहे, D हा वाहिनीचा हायड्रॉलिक व्यास आहे, g - गुरुत्वाकर्षणाचा प्रवेग. या समीकरणाचा वापर करून, सरासरी वाहिनी वेग खालील समीकरण वापरून मोजता येतो: